DE19727866C2 - Device for controlling an internal combustion engine - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung des Kraftstoffs und/oder weitgehend dros selfreier Laststeuerung.The invention relates to a device for controlling a Internal combustion engine, in particular an internal combustion engine with Direct fuel injection and / or largely dros selseless load control.
Aus der DE 43 32 171 A1 ist eine Brennkraftmaschine bekannt mit einem Ansaugtrakt, in dem eine Drosselklappe angeordnet ist und mit einer Abgasrückführeinrichtung, die ein Abgas rückführventil umfaßt. Für jeden Zylinder der Brennkraftma schine ist ein Einspritzventil vorgesehen, das den Kraftstoff direkt in den Brennraum zumißt. Eine Steuereinrichtung ist vorgesehen, die die Drosselklappe und das Abgasrückführventil steuert. In Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine mit Ab gasrückführung wird die Drosselklappe in eine im wesentlichen konstante Teilöffnungsstellung gebracht. Zusätzlich erfolgt entweder eine Regelung des Luftverhältnisses auf den Sollwert Lambda = 1, wobei als Stellglied das Abgasrückführventil vor gesehen ist, oder eine Steuerung des rückgeführten Abgases abhängig von der Kraftstoffeinspritzmenge oder der Stellung des Gaspedals oder der angesaugten Luftmenge.An internal combustion engine is known from DE 43 32 171 A1 with an intake tract in which a throttle valve is arranged and with an exhaust gas recirculation device that is an exhaust gas return valve includes. For each cylinder of the internal combustion engine An injection valve is provided for the fuel directly into the combustion chamber. A control device is provided the throttle valve and the exhaust gas recirculation valve controls. In operating areas of the internal combustion engine with Ab gas recirculation essentially turns the throttle valve into a brought constant partial opening position. In addition either regulating the air ratio to the setpoint Lambda = 1, the exhaust gas recirculation valve being the actuator is seen, or control of the recirculated exhaust gas depending on the fuel injection quantity or position the accelerator pedal or the amount of air sucked in.
Die Einstellung der Abgasrückführrate erfolgt dabei jedoch immer lediglich durch ein Ansteuern des Abgasrückführventils. Gerade hohe Abgasrückführraten können mit der bekannten Steu ereinrichtung jedoch nur langsam eingestellt werden. Durch rückgeführtes Abgas wird die Verbrennungs-Spitzentemperatur während der Verbrennung des Luftkraftstoffgemisches im Brenn raum gesenkt. Je höher der Anteil des rückgeführten Abgases ist, desto mehr wird der Ausstoß von Stickoxiden reduziert. Der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine steigt mit der Menge des rückgeführten Abgases außerdem, da weniger Wärme an die Zylinderwände abgegeben wird und Pumpverluste verringert wer den. However, the exhaust gas recirculation rate is set always only by controlling the exhaust gas recirculation valve. High exhaust gas recirculation rates in particular can be achieved with the known tax setup can only be set slowly. By recirculated exhaust gas becomes the combustion peak temperature during the combustion of the air-fuel mixture in the burner space reduced. The higher the proportion of the recirculated exhaust gas the more nitrogen oxide emissions are reduced. The efficiency of the internal combustion engine increases with the amount of the recirculated exhaust gas because less heat is transferred to the Cylinder walls are released and pump losses are reduced the.
Aus der DE 196 31 112 A1 ist eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor bekannt, bei der entweder eine Drosselklap pe über ein pneumatisches Ventil gesteuert betätigt wird und ein Regler vorgesehen ist, dessen Regelgröße der Hub seines Stellgliedes, eines Abgasrückführventils, ist oder der Regler und ein weiterer Regler vorgesehen sind, dessen Regelgröße der Öffnungsgrad seines Stellgliedes, der Drosselklappe, ist.DE 196 31 112 A1 describes a control device for a Internal combustion engine known in which either a throttle valve pe is operated via a pneumatic valve and a controller is provided whose controlled variable is the stroke of its Actuator, an exhaust gas recirculation valve, or the controller and another controller are provided, the controlled variable is the degree of opening of its actuator, the throttle valve.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Steu ern einer Brennkraftmaschine zu schaffen, mit der eine vorge gebene hohe Abgasrückführrate schnell und zuverlässig einge stellt werden kann.It is the object of the invention to provide a control device to create an internal combustion engine with which a pre entered high exhaust gas recirculation rate quickly and reliably can be put.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patent ansprüche 1 und 2 gelöst. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß für die Stellglieder Drosselklappe und Abgasrück führventil je eine Vorsteuereinrichtung vorgesehen ist, deren Steuergröße die Abgasführrate ist. So kann auch während eines instationären Betriebs der Brennkraftmaschine schnell die je weilige Abgasrückführrate eingestellt werden. Die Erfindung ermöglicht es, die Drosselklappe zum Einstellen der Abgas rückführrate anzusteuern. So kann durch entsprechende Ein stellung eines Frischgaspartialdrucks stromabwärts der Dros selklappe eine sehr schnelle Änderung der Abgasrückführrate erreicht werden.The task is characterized by the features of the independent patent claims 1 and 2 solved. The invention is characterized by this from that for the actuators throttle valve and exhaust back guide valve a pilot control device is provided, the Control variable is the exhaust gas flow rate. So can also during a transient operation of the internal combustion engine quickly the ever exhaust gas recirculation rate can be set. The invention allows the throttle to adjust the exhaust to control the return rate. So can by appropriate A position of a fresh gas partial pressure downstream of the Dros a very quick change in the exhaust gas recirculation rate can be achieved.
Ein erster oder zweiter Regler ist vorgesehen, dessen Regel größe die Abgasrückführrate ist und dem als Stellglied das Abgasrückführventil bzw. die Drosselklappe zugeordnet ist. Dies ermöglicht eine sehr präzise Einstellung der Abgasrück führrate. Ist das Stellglied des Reglers die Drosselklappe, so kann ein sehr einfaches und somit billiges Abgasrückführ ventil vorgesehen werden. Das Abgasrückführventil kann dann als einfaches Ein-/Ausventil, ohne eine Lagerrückmeldung vor gesehen sein.A first or second controller is provided, the rule of which size is the exhaust gas recirculation rate and that as the actuator Exhaust gas recirculation valve or the throttle valve is assigned. This enables a very precise adjustment of the exhaust gas return recirculation rate. If the actuator of the controller is the throttle valve, so can a very simple and therefore cheap exhaust gas recirculation valve are provided. The exhaust gas recirculation valve can then as a simple on / off valve without prior feedback from the warehouse be seen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung steuert, die zweite Vorsteuereinrichtung die Drosselklappe abhängig von der Drehzahl und dem Umgebungsdruck. Dies hat den Vor teil, daß die Abgasrückführrate sehr schnell und aber auch genau eingestellt werden kann. Die Betriebsgrößen Drehzahl und Umgebungsdruck sind dabei die wesentlichen Einflußgrößen, mit Hilfe derer ein Stellsignal zum Steuern der Drosselklappe ermittelt werden kann, um die gewünschte Abgasrückführrate einzustellen.In an advantageous embodiment of the invention, the second pilot control depends on the throttle valve of the speed and the ambient pressure. This has the intent part that the exhaust gas recirculation rate very quickly and also can be set precisely. The operating variables speed and ambient pressure are the main influencing factors, with the help of which an actuating signal for controlling the throttle valve can be determined to the desired exhaust gas recirculation rate adjust.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are in marked the subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are described below Explained with reference to the schematic drawings. It demonstrate:
Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und Fig. 1 shows an internal combustion engine with a control device according to the invention and
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung. Fig. 2 is a block diagram of the control device.
Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenüber greifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements of the same construction and function are larger than figures provided with the same reference numerals.
Eine Brennkraftmaschine (Fig. 1) umfaßt einen Ansaugtrakt 1 mit einer Drosselklappe 10 und einen Motorblock 2, der einen Zylinder 20 und eine Kurbelwelle 23 aufweist. Ein Kolben 21 und eine Pleuelstange 22 sind dem Zylinder 20 zugeordnet. Die Pleuelstange 22 ist mit dem Kolben 21 und der Kurbelwelle 23 verbunden.An internal combustion engine ( FIG. 1) comprises an intake tract 1 with a throttle valve 10 and an engine block 2 which has a cylinder 20 and a crankshaft 23 . A piston 21 and a connecting rod 22 are assigned to the cylinder 20 . The connecting rod 22 is connected to the piston 21 and the crankshaft 23 .
Desweiteren ist ein Zylinderkopf 3 vorgesehen, in dem ein Ventiltrieb mit mindestens einem Einlaßventil 30, einem Aus laßventil 31 und jeweils ein dem Einlaßventil 30 zugeordneter Ventilantrieb 32a und ein dem Auslaßventil 31 zugeordneter Ventilantrieb 32b angeordnet ist. Die Ventilantriebe 32a, 32b umfassen jeweils eine nicht dargestellte Nockenwelle mit ei ner Übertragungseinrichtung, die den Nockenhub auf das Ein laßventil 30 bzw. das Auslaßventil 31 überträgt. Es können auch Einrichtungen zum Verstellen der Ventilhubzeiten und des Ventilhubverlaufs vorgesehen sein. Alternativ kann auch je ein elektromagnetischer Aktor vorgesehen sein, der den Ventilhubverlauf des Ein- beziehungsweise Auslaßventils 30, 31 steuert.Furthermore, a cylinder head 3 is provided in which a valve train with at least one inlet valve 30 , an outlet valve 31 and in each case one of the inlet valve 30 associated valve drive 32 a and one of the outlet valve 31 associated valve drive 32 b is arranged. The valve actuators 32 a, 32 b each comprise a camshaft, not shown, with a transmission device which transmits the cam lift to the intake valve 30 and the exhaust valve 31 . Means for adjusting the valve lift times and the valve lift curve can also be provided. Alternatively, an electromagnetic actuator can also be provided in each case, which controls the course of the valve lift of the intake and exhaust valves 30 , 31 .
In den Zylinderkopf 3 ist ferner ein Einspritzventil 33 und eine Zündkerze 34 eingebracht. Das Einspritzventil 33 ist so angeordnet, daß der Kraftstoff direkt in den Innenraum des Zylinders 20 zugemessen wird. Das Einspritzventil 33 kann aber auch so angeordnet sein, daß die Zumessung des Kraft stoffs im Ansaugtrakt 1 erfolgt. Die Brennkraftmaschine kann auch als selbstzündende Brennkraftmaschine ausgebildet sein. Dann ist keine Zündkerze 34 vorgesehen und statt des Ein spritzventils 33 ist gegebenenfalls eine Einspritzpumpe und eine Einspritzdüse vorgesehen. Die Brennkraftmaschine ist in der Fig. 1 mit einem Zylinder 20 dargestellt. Sie kann je doch auch mehrere Zylinder umfassen.An injection valve 33 and a spark plug 34 are also introduced into the cylinder head 3 . The injection valve 33 is arranged such that the fuel is metered directly into the interior of the cylinder 20 . The injection valve 33 can also be arranged so that the metering of the fuel takes place in the intake tract 1 . The internal combustion engine can also be designed as a self-igniting internal combustion engine. Then no spark plug 34 is provided and instead of an injection valve 33 , an injection pump and an injection nozzle are optionally provided. The internal combustion engine is shown in FIG. 1 with a cylinder 20 . However, it can also comprise several cylinders.
Die Brennkraftmaschine umfaßt desweiteren einen Abgastrakt 4, in dem ein Katalysator 40 angeordnet ist. Die Brennkraftma schine hat eine Abgasrückführeinrichtung 5 mit einem Abgas rückführrohr 50, das von dem Abgastrakt 4 zu dem Ansaugtrakt 1 geführt ist. In dem Abgasrückführrohr 50 ist ein Abgasrück führventil 51 angeordnet. Das Abgasrückführventil 51 ist als Hubventil ausgebildet. Es kann jedoch beispielsweise auch als Klappe ausgebildet sein.The internal combustion engine further comprises an exhaust tract 4 in which a catalytic converter 40 is arranged. The internal combustion engine has an exhaust gas recirculation device 5 with an exhaust gas recirculation pipe 50 which is guided from the exhaust tract 4 to the intake tract 1 . In the exhaust gas recirculation pipe 50 , an exhaust gas recirculation valve 51 is arranged. The exhaust gas recirculation valve 51 is designed as a lift valve. However, it can also be designed as a flap, for example.
Eine Steuereinrichtung 6 für die Brennkraftmaschine ist vor gesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Meß größen erfassen und jeweils den Meßwert der Meßgröße ermit teln. Die Steuereinrichtung 6 ermittelt abhängig von minde stens einer Meßgröße ein oder mehrere Stellsignale, die je weils ein Stellgerät steuern.A control device 6 for the internal combustion engine is seen before, the sensors are assigned to detect the various measurement variables and to determine the measured value of the measurement variable. The control device 6 determines one or more control signals depending on at least one measured variable, each of which controls an actuator.
Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 71 der eine Pedal stellung PV des Fahrpedals 7 erfaßt, ein Drosselklappenstel lungsgeber 11, der an ein Öffnungsgrad THR der Drosselklappe 10 erfaßt, ein Luftmassenmesser 12, der einen Luftmassenstrom MAF erfaßt und/oder ein Saugrohrdrucksensor 13, der einen Saugrohrdruck MAP erfaßt, ein Temperatursensor 14, der eine Ansauglufttemperatur TAL erfaßt, ein Drehzahlgeber 24, der eine Drehzahl N der Kurbelwelle 23 erfaßt, eine Sauer stoffsonde 41, die den Restsauerstoffgehalt des Abgases er faßt und die diesem eine Luftzahl LAM zuordnet und ein Stel lungsgeber 52, der den Öffnungsgrad EGRV_AV des Abgasrück führventils 51 erfaßt. Je nach Ausführungsform der Erfindung können eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren oder auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.The sensors are a pedal position sensor 71 which detects a pedal position PV of the accelerator pedal 7 , a throttle valve position sensor 11 which detects an opening degree THR of the throttle valve 10 , an air mass meter 12 which detects an air mass flow MAF and / or an intake manifold pressure sensor 13 which detects an intake manifold pressure MAP detects a temperature sensor 14 , which detects an intake air temperature TAL, a speed sensor 24 , which detects a speed N of the crankshaft 23 , an oxygen probe 41 , which detects the residual oxygen content of the exhaust gas and which assigns an air ratio LAM to it and a position sensor 52 , which detects the opening degree EGRV_AV of the exhaust gas recirculation valve 51 . Depending on the embodiment of the invention, any subset of the sensors mentioned or additional sensors can be present.
Betriebsgrößen umfassen die Meßgrößen sowie von diesen abge leitete Größen, wie eine Abgastemperatur TEG, die über einen Kennfeldzusammenhang oder von einem Beobachter ermittelt wer den, der Schätzwerte der Betriebsgrößen berechnet.Operating variables include the measured variables as well as these conducted quantities, such as an exhaust gas temperature TEG, over a Map context or who is determined by an observer the one that calculates the estimates of the farm sizes.
Die Steuergeräte umfassen jeweils einen Stellantrieb und ein Stellglied. Der Stellantrieb ist ein elektromotorischer An trieb, ein elektromagnetischer Antrieb, ein mechanischer oder ein weiterer dem Fachmann bekannter Antrieb. Die Stellglieder sind als Drosselklappe 10, als Abgasrückführventil 51, als Einspritzventil 33, als Zündkerze 34 oder als Verstellein richtung zum Verstellen des Ventilhubs der Ein- oder Auslaß ventile 30, 31 ausgebildet. Auf die Stellgeräte wird im fol genden jeweils mit dem zugeordneten Stellglied Bezug genom men.The control units each include an actuator and an actuator. The actuator is an electromotive drive, an electromagnetic drive, a mechanical or another drive known to the person skilled in the art. The actuators are designed as a throttle valve 10 , as an exhaust gas recirculation valve 51 , as an injection valve 33 , as a spark plug 34 or as an adjusting device for adjusting the valve lift of the inlet or outlet valves 30 , 31 . The actuators are referred to in the fol lowing with the associated actuator.
Die Steuereinrichtung 6 ist vorzugsweise als elektronische Motorsteuerung ausgebildet. Sie kann jedoch auch mehrere Steuergeräte umfassen, die elektrisch leitend miteinander verbunden sind, so z. B. über ein Bussystem.The control device 6 is preferably designed as an electronic engine control. However, it can also comprise several control devices which are connected to one another in an electrically conductive manner, for. B. via a bus system.
In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der bevorzugten Ausfüh rungsform der Steuereinrichtung 6 dargestellt. In einem Block B1 wird ein gewünschtes indiziertes Drehmoment TQI_REQ abhän gig von dem Fahrpedalwert PV und der Drehzahl N ermittelt. In Fig. 2 is a block diagram of the preferred exporting is approximate shape of the control device 6 is shown. In a block B1, a desired indexed torque TQI_REQ is determined depending on the accelerator pedal value PV and the speed N.
Vorzugsweise erfolgt das Ermitteln des gewünschten indizier ten Drehmoments TQI_REQ über ein erstes Kennfeld, das abhängt von dem Pedalwert PV und der Drehzahl N. In einer komforta bleren Ausführungsform erfolgt die Ermittlung des gewünschten indizierten Drehmoments TQI_REQ noch zusätzlich abhängig von weiteren Betriebsgrößen wie der Ansauglufttemperatur TAL oder einer Kühlwassertemperatur oder einer Öltemperatur.The desired index is preferably determined torque TQI_REQ via a first map that depends from the pedal value PV and the speed N. In a comfort ler embodiment, the desired is determined indicated torque TQI_REQ additionally dependent on other operating variables such as the intake air temperature TAL or a cooling water temperature or an oil temperature.
In einem Block B2 wird aus einem zweiten Kennfeld ein Soll wert EGRR_SP der Abgasrückführrate abhängig von dem gewünsch ten indizierten Drehmoment TQI_REQ und der Drehzahl N ermit telt. Die Kennfeldwerte sind bezüglich des Wirkungsgrades der Brennkraftmaschine und bezüglich der NOx-Emissionen opti miert. Eine Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung wird in vorgegebenen Betriebsbereichen, so z. B. in der Teil last, mit einem inhomogenen sehr mageren Luft-Kraftstoff gemisch und hoher Abgasrückführrate (bis zu 50%) betrieben. Um die Konvertierung der NOx Emissionen durch den Katalysator 4 zu gewährleisten, wird die Brennkraftmaschine in vorgegebe nen Zeitabständen (z. B. 1 Minute) mit einem homogenen Luft- Kraftstoff Gemisch und einer niedrigen Abgasrückführrate (z. B. < 10%) betrieben. Daher sind die Kennfeldwerte in dem zweiten Kennfeld zusätzlich abhängig von einer Betriebsweise der Brennkraftmaschine - also homogen oder inhomogen - aufge tragen.In a block B2, a target value EGRR_SP of the exhaust gas recirculation rate is determined as a function of the desired indicated torque TQI_REQ and the speed N from a second map. The map values are optimized with regard to the efficiency of the internal combustion engine and with regard to the NOx emissions. An internal combustion engine with gasoline direct injection is in predetermined operating ranges, such. B. in the partial load, operated with an inhomogeneous very lean air-fuel mixture and high exhaust gas recirculation rate (up to 50%). In order to ensure the conversion of the NOx emissions by the catalytic converter 4 , the internal combustion engine is operated at predetermined time intervals (e.g. 1 minute) with a homogeneous air / fuel mixture and a low exhaust gas recirculation rate (e.g. <10%). The map values in the second map are therefore also dependent on an operating mode of the internal combustion engine - that is, homogeneous or inhomogeneous.
Ein Block B3 umfaßt einen Beobachter, der durch physikalische Modellbildung des Ansaugtraktes 1 und der Abgasrückführein richtung 5 einen Schätzwert EGRMF_MOD des rückgeführten Ab gasmassenstroms durch das Abgasrückführrohr 50, einen Schätz wert EGBP_MOD eines Abgasgegendrucks in dem Abgastrakt 4, ei nen Schätzwert AMP_MOD des Umgebungsdrucks und gegebenenfalls einen Schätzwert MAP_MOD des Saugrohrdrucks berechnet. Ein derartiges Modell des Ansaugtraktes 1 ist in der WO 96/32579 A1 beschrieben, deren Inhalt hiermit diesbezüglich miteinbezogen ist. Ein derartiges Modell des Ansaugtraktes 1 und der Abgasrückführeinrichtung 5 ist in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung derselben Anmelderin WO 97/35106 A beschrieben, deren Inhalt diesbezüglich miteinbezogen ist. Das Modell wird hierzu aus der Zustandsgleichung idealer Gase, der Durchfluß gleichung idealer Gase durch Drosselstellen, und einer linea ren Zuordnung zwischen dem Saugrohrdruck und einem Massen strom in den Zylinder 20 ermittelt. Als Eingangsgrößen des Blocks B3 sind die Drehzahl N, der Luftmassenstrom MAF, der Saugrohrdruck MAP, der Istwert THR_AV des Öffnungsgrades der Drosselklappe 10, der Istwert EGRV_AV des Öffnungsgrades des Abgasrückführventils 51, die Ansaugtemperatur TAL und die Ab gastemperatur TEG. Falls kein Sensor zum Ermitteln der Abga stemperatur TEG vorgesehen ist, kann die Abgasrückführtempe ratur auch aus einem Kennfeld abhängig von der Drehzahl N und einer Lastersatzgröße - z. B. eine eingespritzte Kraftstoffma sse pro Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine oder der Luft massenstrom MAF - ermittelt werden.A block B3 comprises an observer who, through physical modeling of the intake tract 1 and the exhaust gas recirculation device 5, an estimate EGRMF_MOD of the recirculated exhaust gas mass flow through the exhaust gas recirculation pipe 50 , an estimate EGBP_MOD of an exhaust gas back pressure in the exhaust tract 4 , an estimate AMP_MOD of the ambient pressure and, if appropriate calculates an estimate MAP_MOD of the intake manifold pressure. Such a model of the intake tract 1 is described in WO 96/32579 A1, the content of which is hereby incorporated in this regard. Such a model of the intake tract 1 and the exhaust gas recirculation device 5 is described in the unpublished patent application by the same applicant WO 97/35106 A, the content of which is also included in this regard. For this purpose, the model is determined from the equation of state of ideal gases, the flow equation of ideal gases through throttling points, and a linear relationship between the intake manifold pressure and a mass flow into the cylinder 20 . The input variables of block B3 are the speed N, the air mass flow MAF, the intake manifold pressure MAP, the actual value THR_AV of the degree of opening of the throttle valve 10 , the actual value EGRV_AV of the degree of opening of the exhaust gas recirculation valve 51 , the intake temperature TAL and the exhaust gas temperature TEG. If no sensor for determining the exhaust gas temperature TEG is provided, the exhaust gas recirculation temperature can also be obtained from a map depending on the speed N and a load replacement size - for. B. an injected fuel mass per work cycle of the internal combustion engine or the air mass flow MAF - can be determined.
In einem Block B4 wird ein Istwert EGRR_AV der Abgasrückführ
rate abhängig von dem Schätzwert EGRMF_MOD des rückgeführten
Abgasmassenstroms und dem Luftmassenstrom MAF ermittelt. Be
vorzugt wird der Istwert EGRR_AV der Abgasrückführrate mit
der Gleichung
In block B4, an actual value EGRR_AV of the exhaust gas recirculation rate is determined depending on the estimated value EGRMF_MOD of the recirculated exhaust gas mass flow and the air mass flow MAF. The actual EGRR_AV value of the exhaust gas recirculation rate is preferred using the equation
berechnet.calculated.
Eine erste Vorsteuereinrichtung 61 ermittelt abhängig von dem Sollwert EGRR_SP der Abgasrückführrate, dem Schätzwert EGBP_MOD des Abgasgegendrucks und dem Saugrohrdruck MAP in dem Ansaugtrakt 1 einen reduzierten Strömungsquerschnitt ARED_EGRV an dem Abgasrückführventil 51. Ein erster Regler 63 ist vorgesehen, dessen Regelgröße die Abgasrückführrate ist und dessen Regeldifferenz die Differenz des Sollwertes EGRR_SP und des Istwertes EGRR_AV der Abgasrückführrate ist. A first pilot control device 61 determines a reduced flow cross section ARED_EGRV at the exhaust gas recirculation valve 51 as a function of the target value EGRR_SP of the exhaust gas recirculation rate, the estimated value EGBP_MOD of the exhaust gas counterpressure and the intake manifold pressure MAP in the intake tract 1 . A first controller 63 is provided, the controlled variable of which is the exhaust gas recirculation rate and the control difference of which is the difference between the target value EGRR_SP and the actual value EGRR_AV of the exhaust gas recirculation rate.
Der Regler ist als PI-Regler ausgebildet. Das Stellsignal des Reglers ist ein Korrekturwert DARED_EGRV des reduzierten Strömungsquerschnitt an dem Abgasrückführventil 51.The controller is designed as a PI controller. The control signal of the controller is a correction value DARED_EGRV of the reduced flow cross section at the exhaust gas recirculation valve 51 .
Ein Block B8 umfaßt ein weiters Kennfeld, aus dem abhängig von der Summe des Korrekturwertes DARED_ERGV und dem redu zierten Strömungsquerschnitt ARED_EGRV ein Sollwert EGRV_SP des Öffnungsgrades des Abgasrückführventils ermittelt wird. Der Sollwert EGRV_SP des Öffnungsgrades des Abgasrückführven tils 51 wird einem nicht dargestellten Lageregler des Abgas rückführventils 51 zugeführt, der ein Stellsignal für das Ab gasrückführventil 51 erzeugt.A block B8 comprises a further map from which a setpoint EGRV_SP of the degree of opening of the exhaust gas recirculation valve is determined depending on the sum of the correction value DARED_ERGV and the reduced flow cross section ARED_EGRV. The target value of the opening degree of the EGRV_SP Abgasrückführven TILs 51 is supplied to a position controller of the exhaust gas recirculation valve 51, not shown, which generates a control signal for the Ab gas recirculation valve 51st
Eine zweite Vorsteuereinrichtung 62 ist vorgesehen, deren Steuergröße der Sollwert EGRR_SP der Abgasrückführrate ist und deren Stellsignal ein reduzierter Strömungsquerschnitt ARED_THR der Drosselklappe 10 ist. Durch die zweite Vorsteu ereinrichtung 62 wird eine sehr schnelle Einstellung auch ho her Abgasrückführraten erreicht. Dies ist ein gewichtiger Vorteil, wenn die Brennkraftmaschine bei gleichbleibender Last abwechselnd mit inhomogenem Luft-Kraftstoff Gemisch und hoher Abgasrückführrate und homogenem Luft-Kraftstoff Gemisch und niedriger Abgasrückführrate betrieben wird.A second pilot control device 62 is provided, the control variable of which is the setpoint EGRR_SP of the exhaust gas recirculation rate and the control signal is a reduced flow cross section ARED_THR of the throttle valve 10 . By means of the second pilot control device 62 , a very rapid setting of high exhaust gas recirculation rates is achieved. This is a major advantage if the internal combustion engine is operated alternately with an inhomogeneous air-fuel mixture and high exhaust gas recirculation rate and homogeneous air-fuel mixture and low exhaust gas recirculation rate with a constant load.
Im folgenden wird eine Berechnungsvorschrift zum Ermitteln
des reduzierten Strömungsquerschnitt ARED_THR an der Drossel
klappe 10 beschrieben. Der Sollwert EGRR_SP der Abgasrück
führrate kann alternativ nach der Gleichung
A calculation rule for determining the reduced flow cross section ARED_THR at the throttle valve 10 is described below. The EGRR_SP setpoint of the exhaust gas recirculation rate can alternatively be based on the equation
berechnet werden, wobei EGRMF der rückgeführte Abgasmassen strom ist.are calculated, where EGRMF is the recirculated exhaust gas mass electricity is.
Weiterhin gilt, daß sich die Partialdrücke im Saugrohr, also
im Ansaugtrakt 1 stromabwärts der Drosselklappe 10, im Stationärbetrieb
identisch zu den Massenströmen verhalten. Dem
nach gilt:
Furthermore, the partial pressures in the intake manifold, that is to say in the intake tract 1 downstream of the throttle valve 10 , behave identically to the mass flows in stationary operation. The following applies:
wobei, PRG ein Restgaspartialdruck in dem Ansaugtrakt 1 ist, und PFG ein Frischgaspartialdruck in dem Ansaugtrakt 1 ist. Restgase sind die rückgeführten Abgase.where, P RG is a residual gas partial pressure in the intake tract 1 , and P FG is a fresh gas partial pressure in the intake tract 1 . Residual gases are the recirculated exhaust gases.
Bei einem weitgehend ungedrosselten Betrieb findet ein gerin
ger Druckabfall an der Drosselklappe 10 statt. Der Druckab
fall an der Drosselklappe 10 kann mit ausreichender Genauig
keit in Abhängigkeit von der Drehzahl N ermittelt werden.
Demnach gilt folgende Beziehung:
In a largely unthrottled operation, there is a slight pressure drop at the throttle valve 10 . The pressure drop at the throttle valve 10 can be determined with sufficient accuracy depending on the speed N. The following relationship applies:
wobei KP ein erster Faktor ist, der vorzugsweise aus einem
Kennfeld abhängig von der Drehzahl N ermittelt wird. Die
Gleichung 3 ergibt aufgelöst nach dem Saugrohrdruck MAP die
Gleichung
where K P is a first factor, which is preferably determined from a map as a function of the speed N. Equation 3 gives the equation after the intake manifold pressure MAP
MAP = KP.AMP (4)
MAP = K P .AMP (4)
Aus den Gleichungen (1), (2) und (4) ergibt sich die Glei
chung
The equation results from equations (1), (2) and (4)
PFG = AMP.(1 - EGRR_SP.KP) (5)
P FG = AMP. (1 - EGRR_SP.K P ) (5)
zwischen dem Luftmassenstrom MAF und dem Frischgaspar
tialdruck PFG im Ansaugtrakt 1 kann in guter Näherung ein li
nearer Zusammenhang angenommen werden. Damit gilt folgende
Gleichung:
A linear approximation can be assumed between the air mass flow MAF and the fresh gas partial pressure P FG in the intake tract 1 . The following equation applies:
MAF = K0 + KS.PFG (6)
MAF = K 0 + K S .P FG (6)
wobei K0 eine Nullpunktverschiebung und KS eine Steigung ist. Die Nullpunktverschiebung K0 und die Steigung KS sind dabei abhängig von der Drehzahl N, der Saugrohrgeometrie und dem Hubverlauf der Ein- und Auslaßventile 30, 31.where K 0 is a zero point shift and K S is a slope. The zero point shift K 0 and the slope K S are dependent on the speed N, the intake manifold geometry and the stroke of the intake and exhaust valves 30 , 31 .
Um den Luftmassenstrom MAF einzustellen, ist ein entsprechen
der Öffnungsgrad der Drosselklappe 10 einzustellen. Der
Durchfluß durch die Drosselstelle im Ansaugtrakt 1 bei der
Drosselklappe 10 wird für den unterkritischen Betrieb durch
die Gleichung
In order to set the air mass flow MAF, a corresponding opening degree of the throttle valve 10 must be set. The flow through the throttle point in the intake tract 1 at the throttle valve 10 is for subcritical operation by the equation
modelliert, mit
modeled with
und χ Adiabatenexponent, R spezifische Gaskonstante,
wobei die Gleichung (3) eingesetzt in (8) ergibt:
and χ adiabatic exponent, R specific gas constant, where equation (3) inserted in ( 8 ) gives:
Die Gleichung (7) wird nach dem reduzierten Strömungsquer
schnitt ARED_THR an der Drosselklappe 10 aufgelöst und die
Gleichungen (6), (5) und (9) eingesetzt. Damit ergibt sich
folgende Gleichung für den reduzierten Strömungsquerschnitt
ARED_THR
The equation (7) is solved after the reduced flow cross section ARED_THR at the throttle valve 10 and the equations (6), (5) and (9) are used. This results in the following equation for the reduced flow cross section ARED_THR
Der reduzierte Strömungsquerschnitt ARED_THR an der Drossel klappe 10 wird in der zweiten Vorsteuereinrichtung 62 gemäß der Gleichung (10) berechnet. Für den Umgebungsdruck AMP wird der Schätzwert AMP_MOD des Umgebungsdrucks eingesetzt.The reduced flow cross section ARED_THR at the throttle valve 10 is calculated in the second pilot control device 62 in accordance with equation (10). The estimated value AMP_MOD of the ambient pressure is used for the ambient pressure AMP.
Eine zweite Regeleinrichtung 64 ist vorgesehen, deren Regel größe die Abgasrückführrate ist und deren Regeldifferenz die Differenz des Sollwertes EGRR_SP und des Istwertes EGRR_AV der Abgasrückführrate ist. Die zweite Regeleinrichtung 64 ist vorzugsweise als ein PI-Regler ausgebildet. Das Stellsignal der zweiten Regeleinrichtung ist ein Korrekturwert DARED_THR des reduzierten Strömungsquerschnitts an der Drosselklappe 10. Die Verstärkung des PI-Reglers ist vorzugsweise niedrig, da so ein Schwingen des Stellsignals verhindert wird, gleich zeitig wird jedoch die Abgasrückführrate schnell durch die zweite Vorsteuereinrichtung eingestellt. So wird ein hoher Fahrkomfort eines Kraftfahrzeugs, in dem die Brennkraftma schine angeordnet ist, erreicht.A second control device 64 is provided, the control variable of which is the exhaust gas recirculation rate and the control difference of which is the difference between the target value EGRR_SP and the actual value EGRR_AV of the exhaust gas recirculation rate. The second control device 64 is preferably designed as a PI controller. The control signal of the second control device is a correction value DARED_THR of the reduced flow cross section at the throttle valve 10 . The gain of the PI controller is preferably low, since this prevents the control signal from oscillating, but at the same time the exhaust gas recirculation rate is quickly set by the second pilot control device. A high driving comfort of a motor vehicle in which the internal combustion engine is arranged is achieved.
In einem Block B9 wird aus einem Kennfeld abhängig von der Summe des Korrekturwertes DARED_THR und des reduzierten Strö mungsquerschnitts ARED_THR an der Drosselklappe 10 ein Soll wert THR_SP des Öffnungsgrades der Drosselklappe 10 ermit telt. Der Sollwert THR_SP wird einem nicht dargestellten und allgemein bekannten Lageregler der Drosselklappe 10 zuge führt.In a block B9, a setpoint THR_SP of the degree of opening of the throttle valve 10 is determined from a characteristic map depending on the sum of the correction value DARED_THR and the reduced flow cross section ARED_THR on the throttle valve 10 . The setpoint THR_SP is a not shown and generally known position controller of the throttle valve 10 leads.
Ein Block B10 umfaßt eine Ablaufsteuerung, die die Arbeits weise der ersten und zweiten Vorsteuereinrichtung 61, 62 und der ersten und zweiten Regeleinrichtung abhängig von dem Sollwert EGRR_SP der Abgasrückführrate koordiniert. Die Ab laufsteuerung belegt logische Variable LV_S_I, LV_S_II, LV_R_I, LV_R_II mit vorgegebenen Werten. Abhängig von dem je weiligen Wert der logischen Variable, die der jeweiligen Vor steuereinrichtung oder Regeleinrichtung zugeordnet ist, ist die jeweilige Vorsteuereinrichtung oder Regeleinrichtung aktiviert oder deaktiviert oder an ihrem Ausgang liegt ein vor gegebenes Ausgangssignal an.A block B10 comprises a sequence control which coordinates the working of the first and second pilot control devices 61 , 62 and the first and second control devices depending on the target value EGRR_SP of the exhaust gas recirculation rate. The sequential control system assigns predefined values to logical variables LV_S_I, LV_S_II, LV_R_I, LV_R_II. Depending on the respective value of the logical variable which is assigned to the respective pre-control device or control device, the respective pre-control device or control device is activated or deactivated, or a predetermined output signal is present at its output.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ermittelt die Ablauf steuerung abhängig von einem Istwert EGRR_AV des Öffnungsgra des des Abgasrückführventiles 51 die Werte für die logischen Variablen. Solange der Istwert EGRV_AV des Öffnungsgrades des Abgasrückführventils 41 kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert, sind nur die Regeleinrichtung 63 und die erste Vorsteuereinrichtung 61 aktiviert. Die Drosselklappe hat ei nen im wesentlichen maximalen Öffnungsgrad. Die Einstellung der Abgasrückführrate erfolgt demnach in diesem Bereich über das Stellglied Abgasrückführventil 51.In the preferred exemplary embodiment, the sequence control determines the values for the logical variables as a function of an actual value EGRR_AV of the opening degree of the exhaust gas recirculation valve 51 . As long as the actual value EGRV_AV of the degree of opening of the exhaust gas recirculation valve 41 is less than a predetermined threshold value, only the control device 63 and the first pilot control device 61 are activated. The throttle valve has a substantially maximum degree of opening. The exhaust gas recirculation rate is accordingly set in this area via the exhaust gas recirculation valve actuator 51 .
Überschreitet der Istwert EGRV_AV des Öffnungsgrades des Ab gasrückführventils 51 den vorgegebenen Schwellenwert, so wer den zusätzlich die zweite Regeleinrichtung 64 und die zweite Vorsteuereinrichtung 62 aktiviert. Damit erfolgt eine schnel le Einstellung des Frischgaspartialdrucks PFG, was zu einer Erhöhung des rückgeführten Abgasmassenstroms durch das Abgas rückführrohr 50 führt.If the actual value EGRV_AV of the degree of opening of the exhaust gas recirculation valve 51 exceeds the predetermined threshold value, then the second control device 64 and the second pilot control device 62 are additionally activated. This results in a quick adjustment of the fresh gas partial pressure P FG , which leads to an increase in the recirculated exhaust gas mass flow through the exhaust gas recirculation pipe 50 .
Kennfelder sind durch stationäre Messungen auf einem Motor prüfstand oder in Fahrversuchen ermittelt.Maps are by stationary measurements on an engine test stand or determined in driving tests.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbei spiel beschränkt. Es ist beispielsweise unwesentlich, ob die Steuereinrichtung als eine fest-verdrahtete Schaltungsanord nung realisiert ist oder in Form eines Programmes von einem Mikroprozessor in einer Motorsteuerung abgearbeitet wird.The invention is not based on the described embodiment limited game. For example, it is immaterial whether the Control device as a hard-wired circuit arrangement realized or in the form of a program by one Microprocessor is processed in a motor control.
Claims (8)
eine erste Vorsteuereinrichtung (61) vorgesehen ist, deren Steuergröße die Abgasrückführrate ist und der als Stell glied das Abgasrückführventil (51) zugeordnet ist,
eine zweite Vorsteuereinrichtung (62) vorgesehen ist, deren Steuergröße die Abgasrückführrate ist und der als Stell glied die Drosselklappe (10) zugeordnet ist, und
ein erster Regler (63) vorgesehen ist, dessen Regelgröße die Abgasrückführrate ist und dem als Stellglied das Abgas rückführventil (51) zugeordnet ist.1. Device for controlling an internal combustion engine with a throttle valve ( 10 ) in an intake tract ( 1 ) and with an exhaust gas recirculation valve ( 51 ) in an exhaust gas recirculation device ( 5 ), in which
a first pilot control device ( 61 ) is provided, the control variable of which is the exhaust gas recirculation rate and which is associated with the exhaust gas recirculation valve ( 51 ) as an actuator,
a second pilot control device ( 62 ) is provided, the control variable of which is the exhaust gas recirculation rate and which is associated with the throttle valve ( 10 ) as an actuator, and
a first controller ( 63 ) is provided, the controlled variable of which is the exhaust gas recirculation rate and to which the exhaust gas recirculation valve ( 51 ) is assigned as an actuator.
eine erste Vorsteuereinrichtung (61) vorgesehen ist, deren Steuergröße die Abgasrückführrate ist und der als Stell glied das Abgasrückführventil (51) zugeordnet ist, und
eine zweite Vorsteuereinrichtung (62) vorgesehen ist, deren Steuergröße die Abgasrückführrate ist und der als Stell glied die Drosselklappe (10) zugeordnet ist, und
ein zweiter Regler (64) vorgesehen ist, dessen Regelgröße die Abgasrückführrate ist und dem als Stellglied die Dros selklappe (10) zugeordnet ist.2. Device for controlling an internal combustion engine with a throttle valve ( 10 ) in an intake tract ( 1 ) and with an exhaust gas recirculation valve ( 51 ) in an exhaust gas recirculation device ( 5 ), in which
a first pilot control device ( 61 ) is provided, the control variable of which is the exhaust gas recirculation rate and which is assigned to the exhaust gas recirculation valve ( 51 ) as an actuator, and
a second pilot control device ( 62 ) is provided, the control variable of which is the exhaust gas recirculation rate and which is associated with the throttle valve ( 10 ) as an actuator, and
a second controller ( 64 ) is provided, the controlled variable of which is the exhaust gas recirculation rate and the throttle valve ( 10 ) is assigned as an actuator.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19727866A DE19727866C2 (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Device for controlling an internal combustion engine |
FR9808006A FR2765271B1 (en) | 1997-06-30 | 1998-06-24 | CONTROL DEVICE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
GB9814058A GB2328294B (en) | 1997-06-30 | 1998-06-29 | Device for controlling an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19727866A DE19727866C2 (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Device for controlling an internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19727866A1 DE19727866A1 (en) | 1999-02-04 |
DE19727866C2 true DE19727866C2 (en) | 2003-03-20 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (3)
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---|---|
DE (1) | DE19727866C2 (en) |
FR (1) | FR2765271B1 (en) |
GB (1) | GB2328294B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007042577B3 (en) * | 2007-09-07 | 2009-04-02 | Continental Automotive Gmbh | Method for controlling a combustion process and control unit |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19906892C2 (en) * | 1999-02-19 | 2001-11-08 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for controlling a direct injection internal combustion engine |
FR2791090B1 (en) * | 1999-03-19 | 2001-04-20 | Renault | METHOD FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
FR2806717B1 (en) | 2000-03-23 | 2002-05-24 | Dowell Schlumberger Services | CEMENTING COMPOSITIONS AND APPLICATION THEREOF FOR CEMENTING OIL WELLS OR THE LIKE |
US6311679B1 (en) * | 2000-05-02 | 2001-11-06 | Ford Global Technologies, Inc. | System and method of controlling air-charge in direct injection lean-burn engines |
DE10114049A1 (en) * | 2001-03-15 | 2002-09-19 | Volkswagen Ag | Method and device for controlling an external exhaust gas recirculation rate and / or an air-fuel ratio |
EP1245818B1 (en) * | 2001-03-27 | 2008-07-09 | Nissan Motor Company, Limited | Air-fuel ratio control apparatus and method for internal combustion engine |
JP2004257361A (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Honda Motor Co Ltd | Control device for exhaust gas recirculation valve |
DE102004062359A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Internal combustion engine operation method for e.g. motor vehicle involves determination of effective flow through surface of component with a model and regulating the position of component as function of effective flow through surface |
US7321820B2 (en) * | 2006-01-30 | 2008-01-22 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Model-based inlet air dynamics state characterization |
FR2905416B1 (en) * | 2006-08-29 | 2008-12-05 | Renault Sas | METHOD FOR GENERATING THE POSITION SETPOINT OF A MAIN THROTTLE OF AIR INTAKE AND THE POSITION POSITION OF AN EXHAUST GAS RECIRCULATION BUTTOM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
EP2940275B1 (en) * | 2012-12-26 | 2020-02-05 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Method and apparatus for controlling egr |
DE102013209815B3 (en) * | 2013-05-27 | 2014-09-18 | Continental Automotive Gmbh | Method and system for controlling an internal combustion engine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4238068A1 (en) * | 1991-11-12 | 1993-05-13 | Nissan Motor | Diesel engine exhaust gas feedback control - regulates flow vol. through exhaust gas feedback channel dependent on press. in exhaust gas line containing particle filter |
DE4332171A1 (en) * | 1993-09-22 | 1995-03-23 | Bosch Gmbh Robert | Method for operating a four-stroke internal combustion engine with spark ignition and direct injection and device for carrying out the method |
WO1996032579A1 (en) * | 1995-04-10 | 1996-10-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for finding the mass of air entering the cylinders of an internal combustion engine with the aid of a model |
DE19631112A1 (en) * | 1995-08-01 | 1997-02-06 | Nissan Motor | Control device for internal combustion engines |
WO1997035106A2 (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for model-assisted determination of fresh air mass flowing into the cylinder of an internal combustion engine with external exhaust-gas recycling |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57165656A (en) * | 1981-04-07 | 1982-10-12 | Nissan Motor Co Ltd | Egr device of diesel engine |
JPS5823261A (en) * | 1981-08-04 | 1983-02-10 | Nissan Motor Co Ltd | Control device of exhaust gas recirculation in internal combustion engine |
DE4232171C2 (en) * | 1992-09-25 | 1996-07-11 | Noell Gmbh | Method and device for determining the relative position of a driverless vehicle |
DE69520942T2 (en) * | 1995-07-04 | 2001-08-30 | Nozel Engineering Co., Ltd. | Method and device for controlling a diesel internal combustion engine |
DE19628235C2 (en) * | 1995-07-13 | 2003-04-17 | Nissan Motor | Integrated engine control with a motor vehicle exhaust gas control device |
DE19620039A1 (en) * | 1996-05-17 | 1997-11-20 | Bosch Gmbh Robert | System for controlling an internal combustion engine |
-
1997
- 1997-06-30 DE DE19727866A patent/DE19727866C2/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-06-24 FR FR9808006A patent/FR2765271B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-29 GB GB9814058A patent/GB2328294B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4238068A1 (en) * | 1991-11-12 | 1993-05-13 | Nissan Motor | Diesel engine exhaust gas feedback control - regulates flow vol. through exhaust gas feedback channel dependent on press. in exhaust gas line containing particle filter |
DE4332171A1 (en) * | 1993-09-22 | 1995-03-23 | Bosch Gmbh Robert | Method for operating a four-stroke internal combustion engine with spark ignition and direct injection and device for carrying out the method |
WO1996032579A1 (en) * | 1995-04-10 | 1996-10-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for finding the mass of air entering the cylinders of an internal combustion engine with the aid of a model |
DE19631112A1 (en) * | 1995-08-01 | 1997-02-06 | Nissan Motor | Control device for internal combustion engines |
WO1997035106A2 (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Process for model-assisted determination of fresh air mass flowing into the cylinder of an internal combustion engine with external exhaust-gas recycling |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007042577B3 (en) * | 2007-09-07 | 2009-04-02 | Continental Automotive Gmbh | Method for controlling a combustion process and control unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9814058D0 (en) | 1998-08-26 |
FR2765271B1 (en) | 2001-09-07 |
GB2328294A (en) | 1999-02-17 |
DE19727866A1 (en) | 1999-02-04 |
FR2765271A1 (en) | 1998-12-31 |
GB2328294B (en) | 2002-02-13 |
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